DE3409957A1 - HIGH VOLTAGE HIGH PERFORMANCE FUSE - Google Patents

HIGH VOLTAGE HIGH PERFORMANCE FUSE

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DE3409957A1 DE19843409957 DE3409957A DE3409957A1 DE 3409957 A1 DE3409957 A1 DE 3409957A1 DE 19843409957 DE19843409957 DE 19843409957 DE 3409957 A DE3409957 A DE 3409957A DE 3409957 A1 DE3409957 A1 DE 3409957A1
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Abstract

An HRC-fuse as an insulating body surrounding a main fusible conductor and an auxiliary fusible conductor connected to a spring biased impact pin. A conductive cap serving as a terminal for the fusible conductors is arranged on the insulating body and is provided with an outlet opening opposite the impact pin. A tripping hollow pin or sleeve coaxially surrounds at least a part of the impact pin and passes through the outlet opening. A bimetal release pawl is arranged in the one cap parallel to the pin and being electrically connected to the fusible conductors. The pawl engages a rest on the tripping sleeve to counteract a biasing spring. The impact pin and the tripping sleeve are triggered independently one from the other either by a short-circuit current melting the auxiliary conductor, or by an overload which heats up the bimetal release and triggers the sleeve. Both the tripping sleeve and the impact pin act on a load interruptor arranged opposite the outlet opening.

Description

Fl 4727 * 16.3.84Fl 4727 * 3/16/84

Hochspannungs-Hochleistungs (HH)-SicherungHigh voltage high performance (HH) fuse

Die Erfindung betrifft eine Hoehspannungs-Hochleistungs (HH)-Sicherung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a high-voltage high-performance (HH) fuse according to the preamble of claim 1.

HH-Sicherungen sind Einrichtungen zum einmaligen Unterbrechen von Kurzschlußströmen in Innenraum- und Freiluft-Schaltanlagen. Diese Sicherungen eignen sich daher als Kurzschlußschutz vor Spannung3wandlern, Kondensatoren, Kabelabzweigen, Transformatoren und ähnlichen Einrichtungen. Sie schützen nachgeschaltete Geräte und leitungen vor den thermischen und dynamischen Auswirkungen großer Kurzschlußströme, die sie als strombegrenzende Sicherungen schon im Stroman3tieg unterbrechen.HV HRC fuses are devices for one-time interruption of short-circuit currents in indoor and outdoor switchgear. These fuses are therefore suitable as short-circuit protection Voltage converters, capacitors, cable branches, transformers and similar facilities. They protect downstream devices and lines from thermal and dynamic Effects of large short-circuit currents which, as current-limiting fuses, interrupt when the current rises.

Die HH-Sicherungen dienen nur dem Kurzschlußschutz, der Überlastschutz wird von Überstromorganen auf der Sekundärseite (Niederspannung) übernommen. Beim Versagen dieser Sekundärorgane oder bei.Fehlern vorgeschalteter Einrichtungen, wie z. B. im Verteiler-Transformator besteht eine gefährliche Lücke in einem allumfassenden Schutzbereich, da die HH-Sicherungen Ströme unter ihrem dreifachen Nennstrom nicht abschalten können. Um diese Lücke zu schließen, werden neuerdings sogenannte Vollbereichssicherungen angeboten, die eine Kombination einer HH-Sicherung mit einer Überlastsicherung darstellen. Diese Kombination ist jedoch aehr aufwendig.The HV HRC fuses are only used for short-circuit protection and overload protection is taken over by overcurrent devices on the secondary side (low voltage). When these secondary organs fail or bei.Fehlern upstream devices, such as B. There is a dangerous gap in the distribution transformer in an all-encompassing protection area, since the HV HRC fuses cannot switch off currents below three times the rated current. In order to close this gap, so-called full-range fuses have recently been introduced offered, which represent a combination of a HV fuse with an overload protection. This combination however, it is very complex.

Zum Anschluß von Verteiler-Transformatoren an das Mittel-For connecting distribution transformers to the central

Pl 4727 Z 5" 16.3.84PI 4727 Z 5 "3/16/84

spannungsnetz werden im allgemeinen Lasttrennschalter mit HH-Sicherungen kombiniert. Da der Lasttrennschalter die Ströme unter dem dreifachen Sicherungs-Nennstrom sicher beherrscht, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine HH-Sicherung neben der Kurzschlußeinrichtung mit einer Überlasteinrichtung auszustatten, die in der Lage ist, einen auftretenden Überstrom durch den der HH-Sicherung vorgeschalteten Lasttrennschalter abzuschalten.voltage network are generally switch disconnectors with HV HRC fuses combined. Since the switch-disconnector can safely handle currents below three times the rated fuse current, The invention is based on the object of providing a HV HRC fuse in addition to the short-circuit device with an overload device equipped that is able to withstand an overcurrent caused by the switch-disconnector connected upstream of the HV HRC fuse switch off.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Hauptanspruch und einem Nebenanspruch angegebenen Maßnahmen gelöst.According to the invention, this object is achieved by the measures specified in the main claim and a subsidiary claim.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß der Auslösestift bei Auftreten eines Überstromes durch einen einfachen Bimetallauslöser ausgelöst wird und der vorgeschaltete Lasttrennschalter entklinkt wird. Dadurch werden Überströme vom Lasttrennschalter abgeschaltet und die HH-Sicherung brauchte hierfür nicht mit einem eigenen Schaltvermögen ausgerüstet zu werden. Außerdem ist die Einrichtung durch Rückstellen des Auslösestifts nach Abkühlung des Bimetallauslösers mehrfach verwendbar. Nach einer ersten Lösung erfolgt die Entklinkung des Lasttrennschalter bei einem Überstrom durch den Auslösestift und bei Kurzschluß durch den Schlagstift der Sicherung. Die zweite Lösung sieht einen gemeinsamen Auslösestift vor, der bei Überstrom durch den Bimetallauslöser und bei Kurzschluß durch den Schlagstift anspricht. In beiden Fällen ist die Überlasteinrichtung in einer Kappe der Sicherung integriert, womit die Sicherung in den Sicherungshalter ohne zusätzliche Maßnahmen paßt.The advantages achieved by the invention are that the trip pin when an overcurrent occurs through a simple bimetal release is triggered and the upstream switch-disconnector is unlatched. This will cause overcurrents switched off by the switch-disconnector and the HV HRC fuse did not need its own switching capacity for this to be equipped. In addition, the device is by resetting the trigger pin after the bimetal trigger has cooled down reusable. According to a first solution, the switch disconnector is unlatched in the event of an overcurrent by the trigger pin and, in the event of a short circuit, by the striker of the fuse. The second solution sees a common one Trip pin, which responds in the event of an overcurrent through the bimetal release and in the event of a short circuit through the striker. In both In some cases, the overload device is integrated in a fuse cap, so that the fuse is in the fuse holder fits without additional measures.

Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen des Gegenstandes nach dem Haupt- und Nebenanspruch sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Advantageous and expedient configurations of the subject matter according to the main and secondary claims are the subclaims refer to.

Eine besondere Ausfuhrungsform der Sicherung besteht darin, daß die Kappe mit der Überlasteinrichtung so ausgebildet ist, daß sie auf eine Normsicherung aufsteckbar ist (Anspruch 5). Hierbei ist vorteilhaft, daß die Überlasteinrichtung nachA special embodiment of the security consists in that the cap with the overload device is designed so that it can be plugged onto a standard fuse (claim 5). It is advantageous that the overload device after

Pl 4727 Z ^ 16.3.84Pl 4727 Z ^ 3/16/84

Durchbrennen der Sicherung für eine intakte Sicherung wieder verwendbar ist.Blowing the fuse for an intact fuse is reusable.

Ausführung3bei3piele der Erfindung sind in Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Ea zeigen Pig. 1 einen Bimetallauslöser in der Kappe einer Norm-HH-Embodiment 3 examples of the invention are shown in drawings and are explained in more detail below. Ea show Pig. 1 a bimetal release in the cap of a standard HH-

Sicherung, mit nach außen getrennt wirkenden Auslöse- und Schlagstiften, in Seitenansicht und im Schnitt Fig. 2 einen Bimetallauslöser in der Kappe einer Norm-HH-Sioherung mit nach außen gemeinsam wirkendem Auslösestift für Überlast und Kurzschluß, in Seitenansicht und im SchnittFuse, with release and striker pins acting separately from the outside, in side view and in section Fig. 2 shows a bimetal release in the cap of a standard HH-Sioherung with release pin acting together to the outside for overload and short circuit, in side view and on average

Pig. 3 einen Bimetallauslöser in einer als Aufsteckteil für eine Norm-HH-Sicherung ausgebildeten Kappe, mit nach außen getrennt wirkenden Auslöse- und Schlagstiften in Seitenansicht und im Schnitt.Pig. 3 a bimetal release in a cap designed as a plug-on part for a standard HV HRC fuse, with after Release and striker pins acting separately on the outside in side view and in section.

Wie die Figuri zeigt, sind die wichtigsten Bestandteile einer HH-Sicherung 1 ein Hauptschmelzleiter 2 und ein hierzu parallel geschalteter Nebenschmelzleiter 4. Der Hauptschmelzleiter besteht aus zwei parallelen Leitern, die zur Erzielung der für die Netzspannung notwendigen Leiterlänge schraubenförmig auf einem Kerarnikträger 3 aufgewickelt sind. Der Nebenschmelzleiter ist in der Regel ein zum Hauptschmelzleiter parallel geschalteter Widerstandsdraht, der in dem Innern des Keramikträgers eingesetzt ist. Dieser Widerstandsdraht löst beim Schmelzen einen Unterbrechungsraelder aus, der als Schlagstift 5 ausgebildet ist. Die gesamte Anordnung der Sicherung befindet sich in einem Isolierkörper 6, der beidseitig luftdicht durch Kappen 7 verschlossen ist, die als Anschlußkontakte für den Sicherungshalter ausgebildet sind. In einer dieser Kappen ist ein Bimetallauslöser 8 eingesetzt, der aus einem Metallstreifen besteht. Dieser Metallstreifen ist an seinen Enden winklig abgebogen, wobei das eine Teil der Befestigung an der Innenseite der Kappendeckfläche und das andere winklig abgebogene Teil der Aufnahme einer Klinke 9 dient.As the figurine shows, the most important components are a HV HRC fuse 1, a main fusible link 2 and a secondary fusible link 4 connected in parallel. The main fusible link consists of two parallel conductors, which are helical in order to achieve the conductor length required for the mains voltage a Kerarnikträger 3 are wound. The secondary fusible link is usually one connected in parallel to the main fusible link Resistance wire inserted in the interior of the ceramic support. This resistance wire loosens when it melts an interruption wire formed as a striker 5 is. The entire arrangement of the fuse is located in an insulating body 6, which is airtight on both sides by means of caps 7 is closed, which are designed as connection contacts for the fuse holder. In one of these caps there is a Bimetal trigger 8 used, which consists of a metal strip. This metal strip is bent at an angle at its ends, one part of the fastening on the inside of the cap top surface and the other part bent at an angle the inclusion of a pawl 9 is used.

Fl 4727 -4 &- 16.3.84Fl 4727 -4 & - 16.3.84

Der Schlagstift hat die Aufgabe, nach einem Kurzschluß den Lasttrennschalter zu öffnen. Hierzu tritt er durch eine Austrittsöffnung 10 an der Kappe, betätigt einen Hebel und öffnet hiermit den vorgeschalteten Lasttrennschalter. In einem Kurzschlußfall muß dann die Sicherung erneuert werden.The task of the striker is to open the switch-disconnector after a short circuit. To do this, it enters through an outlet opening 10 on the cap, actuates a lever and thereby opens the upstream switch-disconnector. In one In the event of a short circuit, the fuse must then be replaced.

Der Schlag3tift ist im Kappenbereich von einem rohrförmigen Auslösestift 11 umgeben. Er hat die Aufgabe, bei einem Überstrom (Überlast) auszulösen, wobei er den gleichen Weg wie der Schlagstift zurücklegt und die gleiche Punktion bei der Öffnung des vorgeschalteten Lasttrennschalters erfüllt wie der Schlagstift. Beide Stifte arbeiten völlig unabhängig voneinander, jedoch mit dem Ziel, den Lasttrennschalter auszuschalten. Der Auslösestift besitzt an seinem äußeren Umfang eine Rastvorrichtung 12, die der Klinke 9 als Einrastpunkt dient. Die Verrastung des Auslösestifts erfolgt gegen den Druck einer auf Block gespannten Feder 13. Der Bimetallauslöser ist über eine flexible Leitung 14 mit den Schmelzleitern verbunden.The striking pin is surrounded by a tubular release pin 11 in the area of the cap. Its job in the event of an overcurrent (Overload), whereby it travels the same path as the striker and the same puncture at the opening of the upstream switch-disconnector fulfills like the striker. Both pens work completely independently of each other, but with the aim of switching off the switch-disconnector. The release pin has a latching device on its outer circumference 12, which the pawl 9 serves as a locking point. The latching of the release pin takes place against the pressure of a spring 13 tensioned on the block. The bimetallic release is via a flexible Line 14 connected to the fusible conductors.

Im Überstrom erwärmt sich der Bimetallauslöser und verachwenkt dabei zum Kappenrand. Mit dieser Bewegung wird die Klinke 9 von der Rastvorrichtung abgezogen und der Auslösestift schnellt nach außen.In the overcurrent, the bimetal release heats up and swivels at the same time to the edge of the cap. With this movement, the pawl 9 is withdrawn from the locking device and the release pin rushes outwards.

Die genaue Einstellung des Bimetallauslösers ist mittels einer Einstellschraube 15 in einem bestimmten Toleranzbereich möglich. Dadurch läßt sich die Zuordnung Bimetall3trom zu Sicherungsnennstrom variieren. Nach Figur 2 ist ein Auslösestift 110 vorgesehen, der als Hohlkörper einen gegenüber der Länge des Auslösestifts verkürzten Schlagstift 50 umgibt. Oberhalb der Klinke 9 ist eine weitere Klinke 16 am Bimetallauslöser 8 angeordnet. Die Klinke 16 ist zur Sicherung hin abgeschrägt und greift in eine Aussparung des Auslösestifts. Im Kurzschlußfall stößt der Schlagstift gegen die Klinke und drückt den Bimetallauslöser nach außen, wodurch der Auslösestift nach außen schnellt. Beim Rückstellen kann festgestellt werden, ob der Srfhlagstift ausgelöst hat oder nicht.The exact setting of the bimetal release is possible by means of an adjusting screw 15 within a certain tolerance range. This allows the assignment of the bimetal current to the rated fuse current vary. According to Figure 2, a release pin 110 is provided, which, as a hollow body, surrounds a striker 50 that is shortened compared to the length of the release pin. Above the latch 9 Another pawl 16 is arranged on the bimetallic release 8. The pawl 16 is beveled to secure and engages in a Release pin recess. In the event of a short circuit, the striker hits against the pawl and pushes the bimetal release outwards, causing the release pin to snap outwards. When resetting it can be determined whether the spring pin has triggered or not.

F;i /\Ί2Ί 5 16.3.84F; i / \ Ί2Ί 5 3/16/84

Im tJberstromfall erfolgt die Auslösung des Auslösestifts unter den gleichen Bedingungen wie nach Fig. 1.In the event of an overcurrent, the release pin is triggered below the same conditions as in FIG. 1.

Nach Pig. 3 kann der Bimetallauslöser auch in einer Kappe untergebracht werden, die als Steckteil für eine Normsicherung ausgebildet ist. Hierbei wird das Steckteil mit einem Isolierrohr 17, das die Länge der Kappe und des Sicherungsansatzea 18 aufweist, auf den Sicherungsansatz aufgesteckt bzw. aufgeschraubt. Die Kappe enthält neben dem Auslösestift 11 noch einen massiven Verlängerungsstift 111. Dieser wird im Kurz3chlußfall vom Schlagstift 5 herausgedrückt, während im Überatromfall eine Auslösung durch den rohrförmigen Auslösestift 11 erfolgt.After Pig. 3, the bimetallic release can also be accommodated in a cap that acts as a plug-in part for a standard fuse is trained. Here, the plug-in part with an insulating tube 17, the length of the cap and the fuse attachment a 18 has, plugged or screwed onto the fuse attachment. In addition to the release pin, the cap contains 11 another massive extension pin 111. This is in Kurz3chlußfall pushed out by the striker 5, while in In the event of an over-atmospheric pressure, the tubular release pin triggers 11 takes place.

Claims (6)

3Λ09957 Pl 4727 /( 16.3.84 Ansprüche:3Λ09957 Pl 4727 / (3/16/84 claims: 1. Hochspannungs-Hochleistungs(HH)~Sicherung mit einem Hauptschraelzleiter für die Unterbrechung des Kurzschlußstromes, mit einem Nebenschmelzleiter für die Auslösung eines unter Federkraft stehenden Schlagstifts, und mit einem beide Schmelzleiter umgebenden Isolierkörper, der beidseitig mit Kappen luftdicht verschlossen ist, die als Anschlußkontakte zwischen den Schmelzleitern und den Außenanschlüssen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagstift (5) im Bereich einer Kappe (7) von einem rohrförmig ausgebildeten Auslösestift (11) umgeben ist, der wie der Schlagstift bis zur Austrittsöffnung QO) der Kappe geführt ist, und daß in dieser Kappe ein Bimetallauslöser (8) in den Stromkreis der HH-Sicherung (1 ) eingesetzt ist, der mit einer den Auslösestift verrastenden und unter Federspannung stehenden Klinke (9) versehen i3t, und daß der Bimetallauslöser derart eingestellt ist, daß er bei Auftreten eines Überstromes den Auslösestift entklinkt, der seinerseits einen vorgeschalteten Lasttrennschalter öffnet.1.High-voltage high-performance (HH) fuse with a main contact wire for interrupting the short-circuit current, with a secondary fuse for triggering a spring-loaded striker, and with an insulating body that surrounds both fusible elements and is hermetically sealed on both sides with caps, which act as connection contacts are formed between the fusible conductors and the external connections, characterized in that the striker (5) is surrounded in the area of a cap (7) by a tubular release pin (11) which, like the striker, is guided to the outlet opening QO) of the cap, and that in this cap a bimetallic release (8) is inserted into the circuit of the HV HRC fuse (1), which is provided with a spring-loaded latch (9) which latches the release pin, and that the bimetallic release is set in such a way that it when an overcurrent occurs, the release pin unlatches, which in turn provides a The last switch-disconnector opens. 2. Hochspannungs-HochleistungsiHHj-Sicherung mit einem Hauptschmelzleiter für die Unterbrechung des Kurzschlußstromes, mit einem Nebenschmelzleiter für die Auslösung eines unter Federkraft stehenden Schlagstifts, und mit einem beide Schmelzleiter umgebenden Isolierkörper, der beidseitig mit2. High-voltage, high-performance IHHj fuse with a main fusible link for the interruption of the short-circuit current, with a secondary fusible conductor for the triggering of an under Spring-loaded striker, and with an insulating body surrounding both fusible conductors, which is on both sides with Pl 4727 2 16.3.84Pl 4727 2 16.3.84 Kappen luftdicht verschlossen ist, die als Anschlußkontakte zwischen den Schmelzleitern und den Außenanschlüsaen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagstift (50) im Bereich einer Kappe (7) von einem rohrförmig .ausgebildeten Auslösestift (110) umgeben ist, und daß der Schlagstift gegenüber dem Auslösestift eine verkürzte Länge aufweist, und daß der Bimetallauslöser (8) neben der ersten Klinke (9) eine zweite KLinke (16) aufweist, die in eine Aussparung des rohrförmigen Auslösestifts eingreift, und daß bei einem Überstrom die erste Klinke (9) und bei einem Kurzschluß die zweite vom Schlagstift beaufschlagte Klinke(i6) den Auslöaestift freigibt.Caps are hermetically sealed, which are designed as connection contacts between the fusible conductors and the Außenanschlüsaen are, characterized in that the striker (50) in the region of a cap (7) of a tubular .ausgebilden trigger pin (110) is surrounded, and that the striker compared to the trigger pin is a shortened Has length, and that the bimetallic release (8) has a second pawl (16) in addition to the first pawl (9), which engages in a recess of the tubular release pin, and that in the event of an overcurrent the first pawl (9) and in the event of a short circuit, the second pawl (i6) acted upon by the striker releases the release pin. 3.Sicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Bimetallauslöser (8) in Form eines zum Auslösestift (11 bzw. 110) parallel verlaufenden Streifens ausgebildet ist, dessen Länge derart bemessen ist, daß die am freien Ende des Streifens angebrachte Klinke (9) den Auslösestift gegen den Druck der auf Block gespannten Feder (13) festhält, wobei die Klinke an einer am Umfang im Bereich des offenen Endes angebrachten Rastvorrichtung (12) des Auslösestifts eingreift.3. Fuse according to one of claims 1 to 2, characterized characterized in that the bimetallic release (8) is in the form of a release pin (11 or 110) running parallel Strip is formed, the length of which is such that attached to the free end of the strip The pawl (9) holds the release pin against the pressure of the spring (13) tensioned on the block, the pawl on one of the The locking device (12) of the release pin, which is attached to the area of the open end, engages. 4.Sicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß der Ansprechwert der Klinke (9) mittels einer von außerhalb der Kappe (7) zu betätigenden Sähraube (15) einstellbar ist.4. Fuse according to one of claims 1 to 3 »thereby characterized in that the response value of the pawl (9) by means of one to be actuated from outside the cap (7) Sähraube (15) is adjustable. 5.Sicherung nach einem der Ansprüche 1,3 und 4, dadurch gekenn ze ichnet, daß der Schlagstift (5) um einen massiven Auslöse3tift (111) in Kappengröße verlängert ist, und daß die Kappe (70) mit dem Bimetallauslöser (8) mittels eines Isolierrohres (17) auf den Ansatz (18) der Sicherung aufgeschoben ist.5. Fuse according to one of claims 1, 3 and 4, characterized It is shown that the striker (5) is extended by a massive release pin (111) the size of a cap is, and that the cap (70) with the bimetal trigger (8) by means of an insulating tube (17) on the extension (18) of the Fuse is delayed. Pl 4727 3 16.3.84Pl 4727 3 16.3.84 6.Sicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Kappe (70) mit dem Bimetallauslöser (8) mit der· Sicherung (1) verschraubbar und zwischen verschiedenen Sicherungen tauschbar ist.6. Fuse according to one of claims 1 to 5, characterized in that the cap (70) with the bimetallic release (8 ) can be screwed to the fuse (1) and can be exchanged between different fuses.
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